数控机床操作加工技术实训（第二版） 课件 项目三 任务2：建立数控车床坐标系

数控机床操作加工技术实训项目三数控车床的编程技术训练任务2建立数控车床坐标系任务目标1.了解数控车床坐标系的类型。2.掌握数控车床工件坐标系的建立方法。3.培养学生知识迁移能力，养成勤学肯钻的敬业精神。相关知识一、数控机床的标准坐标系

数控机床的标准坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系，规定X、Y、Z三个坐标轴互相垂直正交，三个坐标轴的正方向采用右手法则判定：1.伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。大拇指指向代表X轴坐标的正方向，食指指向代表Y轴坐标的正方向，中指指向代表Z轴坐标的正方向，如图3-2-2所示。

2.在一个平面坐标系中，已知两个坐标的正方向，就可以通过右手笛卡尔直角坐标系，判断第三个坐标的正方向，如图3-2-3所示。这也是为后续学习圆弧插补方向判断和刀尖圆弧半径补偿方向判断做好了铺垫。

3.围绕X、Y、Z坐标旋转的还有三个旋转坐标轴，分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向分别为X、Y、Z任意轴的正方向，四指环绕的方向即为旋转坐标轴A、B、C的正方向，如图3-2-4所示。

二、数控车床坐标系

数控车床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控车床的成形运动和辅助运动，必须确定运动的位移和方向，这时候就需要坐标系来实现。1.数控车床坐标系

数控车床坐标系是数控车床上固有的坐标系，由数控车床制造厂设定好的固有坐标系，它的坐标轴及坐标轴的正方向与数控机床标准坐标系保持一致，但有特定的坐标原点，即数控车床原点或数控车床零点。2.数控车床坐标轴的确定

数控车床坐标轴的确定，一般先确定Z轴，再确定X轴，最后确定Y轴的次序进行。统一规定以刀具远离相对“静止”的工件的方向作为X、Y、Z坐标轴的正方向。图3-2-6所示为前置刀架的数控车床和后置刀架数控车床的坐标轴设定。1）Z轴的确定

规定消耗切削动力的主轴为Z轴，取刀具移动远离工件的方向为坐标轴的正方向，或者可以看作指向尾座的方向为Z轴的正方向。2）X轴的确定

工件直径方向为X轴，取刀具远离工件的方向为X轴的正方向，也可以看作刀具沿直径增大的方向为X轴的正方向。3）Y轴的确定

当Z、X两个坐标轴确定后，根据右手笛卡尔直角坐标系规定的X、Y、Z三者的关系，即可确定Y轴的正方向。1.工件坐标系

编程人员为了编程方便，在零件图纸上建立一个与机床坐标系相平行的坐标系作为编程坐标系。三、工件坐标系

工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系，如图3-2-7所示。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。2.对刀点是零件程序加工的起始点，对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标关系。3.工件坐标系的确定

在数控车床上建立工件坐标系，是数控加工的前提，没有工件坐标系，数控加工将无法进行，下面主要介绍用外圆车刀采用试切法建立工件坐标系的方法。1）把工件装夹在三爪卡盘上，将主轴转起来，看工件是否有晃动，如有晃动现象，再重新找正。最后用加力杆将工件夹紧（毛坯为钢料必须使用加力杆夹紧），如图3-2-8所示。2）将90°外圆车刀安装到1号刀位置。为了增大主偏角可以将刀具向里倾斜3-5°，将刀具夹紧，如图3-2-9所示。3）X轴对刀①在MDI方式下，输入M03S600→EOB→INSERT→循环起动键,这时将主轴以600r/min的速度旋转起来；②在MDI方式下，输入T0101→EOB→INSERT→循环起动键,将外圆车刀转到当前工作位置。③在手动或手轮模式下将刀具靠近工件；④用外圆车刀车削工件外圆。注：在手轮状态下倍率为0.01，切削长度8-10mm够测量即可，切削深度只需能使工件车圆为止；⑤刀具沿Z向退出，将主轴停转，用千分尺测量工件直径；⑥按刀补（OFFSETSETTING）→按翻页键→在G01中输入X直径值；注：广州数控车床在101中输入X直径值；如果直径是整数值则在后面加小数点。（X40应写X40.0）2）Z轴对刀①、②、③步骤同上；④在手轮状态下倍率为0.01,用外圆车刀车削工件端面，将端面车平为止；⑤Z轴不动沿X轴正方向退出工件；（此步骤可以省略）⑥按刀补（OFFSETSETTING）→按翻页键→在G01中输入Z0。注：广州数控车床在101中输入Z0；3)其余刀具的对刀方法同上。任务实施1.要求每个同学进行一次对刀练习，首先在模拟软件上练习，然后再到数控车床上练习；2.在数控车床上练习要求两个人一台机床，其中一人操作，一人在旁边观看和检查，轮流进行；3.要求能够正确掌握外圆车刀的对刀方法；4.再将切槽刀和螺纹刀安装在2号和3号刀位，让学生按照外圆刀的对刀方法，依次完成对刀。练习与提高1.数控机床的标准坐标